DE4113067A1 - Zufuehreinrichtung bei einem heizungsbrenner - Google Patents
Zufuehreinrichtung bei einem heizungsbrennerInfo
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
- F23K5/02—Liquid fuel
- F23K5/04—Feeding or distributing systems using pumps
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zuführeinrichtung für
flüssigen Brennstoff bei einem Heizungsbrenner,
insbesondere Ölbrenner, mit einer Förderpumpe, einer
Zerstäuberdüse und einer Impulssteuerung.
Eine derartige Einrichtung ist in der DE 31 02 835 A1
beschrieben. Bei solchen Zuführeinrichtungen ist die
Zerstäuberdüse als Dralldüse aufgebaut. Dadurch läßt sich
eine verbesserte Vermischung des von der Zerstäuberdüse
erzeugten Ölnebels mit der Verbrennungsluft erreichen.
Die Impulssteuerung dient der Leistungssteuerung des
Brenners.
Bei der DE 31 02 835 A1 ist die Förderpumpe selbst
impulsgesteuert. Die Förderpumpe soll also der
Zerstäuberdüse Ölmengen nur in mehr oder weniger
kurzdauernden Chargen zuliefern. Der Aufbau einer solchen
Förderpumpe wäre äußerst aufwendig.
Es hat sich gezeigt, daß eine zwischen der Zerstäuberdüse
und der Förderpumpe angeordnete, drehzahlgesteuerte
Blende zur Leistungssteuerung nicht besonders geeignet
ist, da dann Gasblasen entstehen können, die die
Zerstäubung, insbesondere bei kleinen eingestellten
Leistungen behindern. Eine unvollständige Zerstäubung des
Öls führt zu einer beträchtlichen Verminderung des
Wirkungsgrads des Brenners, da das nicht zerstäubte Öl
tröpfchenweise vorliegt und solche Tröpfchen sich nicht
hinreichend mit der zugeführten Brennluft vermischen.
Damit ist nicht nur eine Verschlechterung des
Wirkungsgrads, sondern auch eine umweltbelastende
Abgascharakteristik verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zuführeinrichtung der
eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit der eine
Leistungssteuerung in einem weiten Bereich bei hohem
Wirkungsgrad, auch bei einer gering eingestellten
Leistung, erreichbar ist.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer
Zuführeinrichtung der eingangs genannten Art dadurch
gelöst, daß zwischen der Förderpumpe und der
Zerstäuberdüse ein Abschlußventil angeordnet ist, das bei
einem Brennstoffdruck unterhalb eines Grenzwertes
schließt und bei einem Brennstoffdruck oberhalb des
Grenzwertes öffnet, und daß zwischen dem Abschlußventil
und der Förderpumpe eine Rücklaufleitung abzweigt, in der
ein durch Impulse steuerbares Schaltventil angeordnet
ist, wobei durch Öffnen des Schaltventils der
Brennstoffdruck am Abschlußventil schlagartig unter den
Grenzwert sinkt und durch Schließen des Schaltventils der
Brennstoffdruck am Abschlußventil schlagartig über den
Grenzwert steigt.
Die Förderpumpe arbeitet unabhängig von der gewünschten
Leistung des Brenners kontinuierlich, ist also nicht
impulsgesteuert. An dem Abschlußventil steht im Betrieb
also ständig eine Ölsäule an, die nicht durch Gasblasen
belastet ist, welche durch die Impulssteuerung entstehen.
Es ist damit möglich, eine handelsübliche, einfache
Förderpumpe zu verwenden.
Die Impulssteuerung der Brennstoffzerstäubung erfolgt
durch das Schaltventil. Sobald und solange das
Schaltventil geschlossen ist, erzeugt die Förderpumpe am
Abschlußventil einen Brennstoffdruck, der höher ist als
der Grenzwert, so daß das Abschlußventil offen ist und
die Zerstäubung unter diesem Druck stattfindet.
Wird das Schaltventil geöffnet, dann fließt der von der
Förderpumpe geförderte Brennstoff über die
Rücklaufleitung zurück, wodurch der Brennstoffdruck am
Abschlußventil unter den Grenzwert sinkt, so daß dieses
schließt. Die am Abschlußventil anstehende
Brennstoffsäule bricht jedoch dadurch nicht zusammen, so
daß sich auch keine Gasblasen bilden können. Beim
nächstfolgenden Schließen des Schaltventils stellt sich
am Abschlußventil sofort wieder der von der Förderpumpe
erzeugte hohe Brennstoffdruck ein, so daß das
Abschlußventil öffnet und von der Zerstäuberdüse
Brennstoff wieder zerstäubt wird.
Die beschriebenen Schaltvorgänge können sehr schnell
ablaufen, so daß die Ölzerstäubungsleistung in weiten
Grenzen durch impulsweises Schalten des Schaltventils
einstellbar ist, ohne daß bei niedrigen eingestellten
Leistungen der Wirkungsgrad der Zerstäubung durch
Blasenbildung, die zu Öltröpfchen führen kann, erheblich
vermindert wird.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung liegt der
Grenzwert des Abschlußventils bei etwa 2 bar. Der
Grenzwert liegt also oberhalb des Umgebungsdrucks.
Dadurch ist gewährleistet, daß das Abschlußventil nicht
erst dann schließt, wenn die Möglichkeit besteht, daß die
an ihm anstehende Brennstoffsäule zusammenbricht.
In Ausgestaltung der Erfindung liegt auch bei geöffnetem
Schaltventil der Brennstoffdruck an dem Abschlußventil
über dem Umgebungs-Luftdruck. Es besteht somit auch bei
geöffnetem Schaltventil am Abschlußventil ein
Brennstoffdruck, der ein Abfließen der Brennstoffsäule
verhindert, so daß sich beim Schließen des Schaltventils
ohne Gasblasenbildung sofort am Abschlußventil durch die
Förderpumpe der hohe Druck einstellt, der zum Öffnen des
Abschlußventils und zur Zerstäubung des Brennstoffs
führt. Dieser hohe Druck liegt beispielsweise bei 10 bar.
In Weiterbildung der Erfindung führt die Rücklaufleitung
in den Brennstoffbehälter zurück, aus dem die Förderpumpe
den flüssigen Brennstoff fördert. Dadurch ist die
Funktion der Förderpumpe unabhängig von dem Öffnungs
oder Schließzustand des Steuerventils. Eine solche
Abhängigkeit könnte entstehen, wenn die Rücklaufleitung
rücklaufseitig direkt an die Förderpumpe angeschlossen
wäre.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. Die Figur zeigt
ein Ausführungsbeispiel schematisch.
An einen Ölvorratsbehälter (1) ist über eine Leitung (2)
eine Förderpumpe (3) angeschlossen. Diese ist über eine
Leitung (4) mit einem Abschlußventil (5) verbunden. Das
Abschlußventil (5) mündet in eine Zerstäuberdüse (6), die
als Dralldüse ausgebildet ist.
Das Abschlußventil (5) ist so ausgelegt, daß es bei einem
Öldruck in der Leitung (4) unter 2 bar schließt und bei
einem Öldruck in der Leitung (4) über 2 bar öffnet.
Der von der Zerstäuberdüse (6) zerstäubte Ölnebel wird in
eine Brennerkammer (7) geleitet. Gleichzeitig wird der
Brennerkammer (7) unter Zuhilfenahme eines Ventilators Umgebungsluft (8) zugeführt.
Zwischen der Förderpumpe (3) und dem Abschlußventil (5)
zweigt an der Leitung (4) eine Rücklaufleitung (9) ab. In
dieser ist ein Schaltventil (10), insbesondere ein
Magnetventil, angeordnet. Die Rücklaufleitung (9) führt in
den Ölvorratsbehälter (1) zurück. Dessen Inhalt steht
unter dem Umgebungsluftdruck.
Das Magnetventil (10) ist von einer elektrischen
Steuereinrichtung (11) impulsweise öffenbar und
schließbar.
Solange der Brenner mit voller Leistung betrieben wird,
ist das Magnetventil (10) geschlossen und die
Förderpumpe (3) erzeugt am Abschlußventil (5) einen Öldruck
von beispielsweise 10 bar, so daß das Abschlußventil (5)
geöffnet ist und die Zerstäuberdüse (6) einen
drallbehafteten Ölnebel erzeugt.
Ist ein Betrieb mit einer Teilleistung gewünscht, dann
arbeitet die Förderpumpe (3) wie bei Volleistung weiter.
Es wird jedoch von der Steuereinrichtung (11) das
Magnetventil (10) entsprechend der gewünschten
Teilleistung impulsweise geöffnet und geschlossen.
Wenn und solange das Magnetventil (10) geöffnet ist,
fließt das von der Förderpumpe (3) geförderte Öl über die
Rücklaufleitung (9) zurück zum Ölvorratsbehälter (1). Dabei
sinkt der Öldruck an dem Abschlußventil (5) unter 2 bar,
so daß das Abschlußventil (5) schließt. Der Öldruck am
Abschlußventil (5) bleibt jedoch über dem
Umgebungsluftdruck, beispielsweise bei 1,8 bar. Dies kann
durch ein Drosselventil in der Rücklaufleitung (9)
sichergestellt werden. Es bleibt also am
Abschlußventil (5) eine Ölsäule bestehen. Etwaige
Gasblasen in der Leitung (4) werden über die
Rücklaufleitung (9) abgezogen.
Ist der Impuls der Steuereinrichtung (11) beendet, dann
schließt das Magnetventil (10), so daß sich an dem
Abschlußventil (5) wieder der Druck einstellt, bei dem das
Abschlußventil (5) öffnet und die Zerstäuberdüse (6) Öl
zerstäubt. Dieses Wiedereinsetzen des
Zerstäubungsvorganges ist nicht durch Gasblasen oder
durch schlecht verbrennende Öltröpfchen behindert, die
den Wirkungsgrad des Brenners bei reduzierter Leistung
herabsetzen könnten.
Versuche haben ergeben, daß sich bei einer gewählten
Zerstäuberdüse (6) bei Volleistung und einem Druck von
etwa 10 bar ein Öldurchsatz von 2,6 l/h einstellte. Eine
Impulsfrequenz von 3 Hz der Steuereinrichtung (11) bzw.
des Schaltventils (10) ergab bei einer Impulsdauer von
0,03 s einen Öldurchsatz von 0,5 l/h.
Claims (5)
1. Zuführeinrichtung für flüssigen Brennstoff bei einem
Heizungsbrenner, insbesondere Ölbrenner, mit einer
Förderpumpe, einer Zerstäuberdüse und einer
Impulssteuerung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der
Förderpumpe (3) und der Zerstäuberdüse (6) ein
Abschlußventil (5) angeordnet ist, das bei einem
Brennstoffdruck unterhalb eines Grenzwertes schließt und
bei einem Brennstoffdruck oberhalb des Grenzwertes öffnet,
und daß zwischen dem Abschlußventil (5) und der
Förderpumpe (3) eine Rücklaufleitung (9) abzweigt, in der ein
durch Impulse steuerbares Schaltventil (10) angeordnet ist,
wobei durch Öffnen des Schaltventils (10) der
Brennstoffdruck am Abschlußventil (5) schlagartig unter den
Grenzwert sinkt und durch Schließen des Schaltventils (10)
der Brennstoffdruck am Abschlußventil (5) schlagartig über
den Grenzwert steigt.
2. Zuführeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß auch bei geöffnetem Schaltventil (10)
der Brennstoffdruck an dem Abschlußventil (5) über dem
Umgebungsluftdruck liegt.
3. Zuführeinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rücklaufleitung (9) in den Brennstoffbehälter (1)
zurückführt, aus dem die Förderpumpe (3) den Brennstoff
fördert.
4. Zuführeinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rücklaufleitung (9) in der Förderpumpe (3) endet.
5. Zuführeinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schaltventil (10) ein Magnetventil ist, das von einer
Steuereinrichtung (11) impulsweise ansteuerbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914113067 DE4113067A1 (de) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Zufuehreinrichtung bei einem heizungsbrenner |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19914113067 DE4113067A1 (de) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Zufuehreinrichtung bei einem heizungsbrenner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4113067A1 true DE4113067A1 (de) | 1992-10-29 |
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ID=6430088
Family Applications (1)
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DE19914113067 Ceased DE4113067A1 (de) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | Zufuehreinrichtung bei einem heizungsbrenner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4113067A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4329955A1 (de) * | 1993-09-04 | 1995-03-09 | Danfoss As | Pumpenanordnung für einen Ölbrenner und Verfahren zur Kapazitätsregelung dieses Ölbrenners |
DE19627437A1 (de) * | 1996-07-08 | 1998-01-22 | Danfoss As | Steuereinrichtung für eine pulsierend arbeitende Pumpe |
US6708481B2 (en) | 2002-03-19 | 2004-03-23 | New Power Concepts Llc | Fuel injector for a liquid fuel burner |
US6971235B2 (en) | 2002-03-19 | 2005-12-06 | New Power Concepts Llc | Evaporative burner |
CN101688664B (zh) * | 2007-01-04 | 2012-10-03 | 克里斯托弗·格鲁克 | 用于燃烧液态燃料的方法 |
-
1991
- 1991-04-22 DE DE19914113067 patent/DE4113067A1/de not_active Ceased
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4329955A1 (de) * | 1993-09-04 | 1995-03-09 | Danfoss As | Pumpenanordnung für einen Ölbrenner und Verfahren zur Kapazitätsregelung dieses Ölbrenners |
DE19627437A1 (de) * | 1996-07-08 | 1998-01-22 | Danfoss As | Steuereinrichtung für eine pulsierend arbeitende Pumpe |
DE19627437C2 (de) * | 1996-07-08 | 1998-07-16 | Danfoss As | Steuereinrichtung für eine pulsierend arbeitende Pumpe |
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WO2004055437A1 (en) * | 2002-03-19 | 2004-07-01 | New Power Concepts Llc | Fuel injector for a liquid fuel burner |
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